一種無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，將不飽和聚酯樹脂、低收縮劑、交聯(lián)單體、引發(fā)劑、阻聚劑、脫模劑、無鹵阻燃成分和無機(jī)填料先混合均勻，然后與玻璃纖維進(jìn)行復(fù)合，熟化后在一定時(shí)間和溫度下固化，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。本發(fā)明方法簡單，制得的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料具有很好的綜合性能，常態(tài)和高溫下力學(xué)性能優(yōu)異，且無鹵阻燃，符合環(huán)保要求。
【專利說明】一種無南阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕緣材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料 。
【背景技術(shù)】
[0002]不飽和聚酯基玻璃纖維(短切纖維、短切氈、連續(xù)氈等)復(fù)合材料，具有優(yōu)異的電氣性能和機(jī)械性能，不飽和聚酯較環(huán)氧樹脂有優(yōu)良的熱加工型性能，電性能，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，因此不飽和聚酯的應(yīng)用日益廣泛。
[0003]但隨著汽車和電子行業(yè)的發(fā)展，對(duì)耐高溫材料的需求也越來越多，然而一般不飽和聚酯只能達(dá)到B級(jí)的耐溫水平，無法滿足高溫環(huán)境下工作需要的高強(qiáng)度的要求，因此，研發(fā)耐高溫型的不飽和聚酯樹脂應(yīng)該是之后的主要趨勢。
[0004]另外不飽和聚酯制品大多是阻燃成分為鹵族元素，隨著不飽和聚酯制品在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用迅速增長，失火的幾率也大大增加，火災(zāi)的發(fā)生會(huì)造成嚴(yán)重的人身安全和財(cái)產(chǎn)損失問題。研究發(fā)現(xiàn)，材料燃燒產(chǎn)生的有毒氣體使人員窒息是造成火災(zāi)中人員傷亡的最主要原因，而鹵素含量越高的材料，越容易產(chǎn)生有毒氣體，因此就必須減少目前鹵素物質(zhì)阻燃的使用，采用無鹵阻燃的技術(shù)方案來替代，滿足目前不飽和聚酯制品越來越高的環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種非鹵族元素阻燃、具有優(yōu)異的常態(tài)機(jī)械性能且150°C高溫下強(qiáng)度仍表現(xiàn)優(yōu)異的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，一種無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，按重量份數(shù)計(jì)，不飽和聚酯樹脂70-85份、低收縮劑15-30份、交聯(lián)單體5份、引發(fā)劑1-2份、阻聚劑1.5-3份、脫模劑5份、無鹵阻燃成分5-20份和無機(jī)填料120-160份，先將上述原料高速攪拌混合均勻，然后與玻璃纖維140-170份進(jìn)行復(fù)合，得到上膠預(yù)浸料；上膠預(yù)浸料在烘房內(nèi)，40-50°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化24-72小時(shí)后按厚度疊配，在高溫模具中130-140°C溫度下固化2-10分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯、雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂。
[0008]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的低收縮劑為飽和聚酯型低收縮劑、聚苯乙烯型低收縮劑或聚醋酸乙烯酯型低收縮劑。飽和聚酯型低收縮劑優(yōu)選使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯型低收縮劑。
[0009]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的交聯(lián)單體為苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
[0010]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的引發(fā)劑為過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯或叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯。[0011]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚、叔丁基對(duì)苯二酚、甲基對(duì)苯二酚或?qū)Ρ锦?br> [0012]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的脫模劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂。
[0013]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的無鹵阻燃成分為磷酸酯類、聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸鹽。所述磷酸酯類為磷酸三乙酯、磷酸三苯酯等一類物質(zhì)，這類物質(zhì)都可以使用。
[0014]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的無機(jī)填料為
氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、高嶺土、氧化鎂或炭黑。
[0015]本發(fā)明的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其中所述的玻璃纖維為長玻璃纖維、短玻璃纖維、玻璃布或玻璃氈。
[0016]本發(fā)明所提供的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的常態(tài)和熱態(tài)機(jī)械性能，以及優(yōu)異的電性能，耐熱等級(jí)達(dá)到F級(jí)，阻燃等級(jí)為UL94V0，使其既能應(yīng)用于高溫絕緣場合，又可以有效 阻燃，保證生命和財(cái)產(chǎn)免受損失。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為進(jìn)一步說明本發(fā)明，結(jié)合以下實(shí)施例具體說明:
[0018]以下實(shí)施例中使用的物料均有市售。
[0019]實(shí)施例1
[0020]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂70份、聚苯乙烯型低收縮劑30份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.0份、對(duì)苯醌1.5份、硬脂酸鋅5份、磷酸三乙酯20份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入碳酸鈣140份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維140份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化72小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0021]實(shí)施例2
[0022]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂80份、聚醋酸乙烯酯型低收縮劑20份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.5份、對(duì)苯醌1.8份、硬脂酸鋅5份、三聚氰胺10份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入碳酸鈣120份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維140份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0023]實(shí)施例3
[0024]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將間苯型不飽和聚酯85份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯型低收縮劑15份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯2份、對(duì)苯醌3份、硬脂酸鋅5份、磷酸三乙酯20份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入碳酸鈣160份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維140份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化24小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中140°C溫度下固化5分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。[0025]實(shí)施例4
[0026]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂75份、聚苯乙烯型低收縮劑25份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.2份、對(duì)苯醌1.5份、硬脂酸鋅5份、聚磷酸銨10份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入碳酸鈣140份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維155份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0027]實(shí)施例5
[0028]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂75份、聚醋酸乙烯酯型低收縮劑25份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.2份、對(duì)苯醌1.5份、硬脂酸鋅5份、磷酸三乙酯5份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入氫氧化鋁140份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維170份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0029]實(shí)施例6
[0030]首先按 照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂75份、聚醋酸乙烯酯型低收縮劑25份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.2份、對(duì)苯醌1.5份、硬脂酸鋅5份、三聚氰胺15份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入氫氧化鋁130份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維170份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0031]實(shí)施例7
[0032]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂75份、聚醋酸乙烯酯型低收縮劑25份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.5份、對(duì)苯醌3.0份、硬脂酸鋅5份、聚磷酸銨7份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入氫氧化鋁140份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維170份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0033]實(shí)施例8
[0034]首先按照重量分?jǐn)?shù)比例將酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹脂75份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯型低收縮劑25份投入攪拌罐中攪拌均勻，并在攪拌的條件下依次加入α -甲基苯乙烯5份、叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯1.2份、對(duì)苯醌1.5份、硬脂酸鋅5份、聚磷酸銨15份，攪拌5分鐘至混合均勻，之后加入碳酸鈣160份并提高攪拌轉(zhuǎn)速，高速分散10分鐘，再與玻璃纖維170份進(jìn)行復(fù)合，然后在烘房內(nèi)，40°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化48小時(shí)。熟化完按厚度疊配，在高溫模具中130°C溫度下固化8分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
[0035]測定所得的復(fù)合材料層壓板的彎曲強(qiáng)度、熱態(tài)彎曲強(qiáng)度、阻燃等性能見表1。
[0036]表1
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種無齒阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于:按重量份數(shù)計(jì)，不飽和聚酯樹脂70-85份、低收縮劑15-30份、交聯(lián)單體5份、引發(fā)劑1_2份、阻聚劑1.5-3份、脫模劑5份、無鹵阻燃成分5-20份和無機(jī)填料120-160份，先將上述原料高速攪拌混合均勻，然后與玻璃纖維140-170份進(jìn)行復(fù)合，得到上膠預(yù)浸料；上膠預(yù)浸料在烘房內(nèi)，40-50°C下經(jīng)過低溫熟化，熟化24-72小時(shí)后按厚度疊配，在高溫模具中130_140°C溫度下固化2-10分鐘，得到無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯、雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或酚醛環(huán)氧型乙烯基酷樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的低收縮劑為飽和聚酯型低收縮劑、聚苯乙烯型低收縮劑或聚醋酸乙烯酯型低收縮劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的交聯(lián)單體為苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的引發(fā)劑 為過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯或叔丁基過氧化-2-乙基已酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚、叔丁基對(duì)苯二酚、甲基對(duì)苯二酚或?qū)Ρ锦?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的脫模劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的無鹵阻燃成分為磷酸酯類、聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為氫氧化鋁、 碳酸鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、高嶺土、氧化鎂或炭黑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高耐熱不飽和聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的玻璃纖維為長玻璃纖維、短玻璃纖維、玻璃布或玻璃氈。
【文檔編號(hào)】C08K13/04GK103524975SQ201310516870
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】佟德林, 馬長山 申請(qǐng)人:北京福潤德復(fù)合材料有限責(zé)任公司, 北京新福潤達(dá)絕緣材料有限責(zé)任公司